WO2014103130A1 - 食品分析装置 - Google Patents

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WO2014103130A1
WO2014103130A1 PCT/JP2013/006540 JP2013006540W WO2014103130A1 WO 2014103130 A1 WO2014103130 A1 WO 2014103130A1 JP 2013006540 W JP2013006540 W JP 2013006540W WO 2014103130 A1 WO2014103130 A1 WO 2014103130A1
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WO
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wavelength
food
unit
calorie
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PCT/JP2013/006540
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和弘 越智
高橋　達也
Original Assignee
パナソニック 株式会社
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    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing

Definitions

  • the present invention relates to a food analyzer.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional calculation method of food calories and ingredient weights.
  • the food is broken up.
  • each component of the crushed food is analyzed chemically.
  • the component weight of each component in the food is calculated. The component weights are then used to calculate the calories.
  • Chemical analysis is performed in the method of calculating the calorie and component weight. For this reason, it takes time to calculate calories or component weights.
  • the present invention is created based on the above background, and an object of the present invention is to provide a food analysis apparatus capable of easily calculating calories or component weights.
  • a food analysis apparatus comprising: a light emitting unit configured to irradiate an analyte with light including light of at least a part of wavelengths from 700 nm to 1100 nm; A light receiving unit for receiving at least one of the reflected light and the light transmitted through the object to be analyzed, a calculation unit for calculating the light absorption amount of the light received by the light receiving unit, the correlation between the light absorption amount and the calorie Calculating the calorie of the analyte based on the absorbance calculated by the computing unit, and based on the correlation between the absorbance and the component amount of the food and the absorbance calculated by the computing unit.
  • a food analysis apparatus comprising: an analysis unit for performing one of calculation of the component amount of the analysis object.
  • the analysis unit is an absorption amount of light including at least a portion of a wavelength of 700 nm to 1100 nm reflected from an analyte, and an absorption amount of light including at least a portion of a wavelength of 700 nm to 1100 nm transmitted through the analyte. At least one is used to calculate the calories of the analyte. For this reason, compared with the case where calories are calculated using a chemical method, calories can be easily calculated.
  • the calculation unit calculates an absorption amount of light of a specific wavelength among the light received by the light receiving unit, and the specific wavelength is 940 to 1020 nm, 910 to 940 nm, 890 to 930 nm, 970 to 1000 nm, 1000 to Preferably, at least one wavelength range of 1030 nm, 1030 to 1060 nm, 740 to 770 nm, 1010 to 1060 nm, and 890 to 950 nm.
  • the specific wavelength is preferably in the wavelength range of at least one of 940 to 1020 nm and 910 to 940 nm.
  • the food analysis apparatus includes a wavelength limiting unit that limits the range of the wavelength of the light emitted from the light emitting unit to the specific range having the specific wavelength as a main component.
  • the wavelength limiting unit preferably limits the range of the wavelength of the light to the specific range before the light emitted from the light emitting unit reaches the object to be analyzed.
  • the wavelength limiting unit may limit the wavelength range of the light to the specific range after the light emitted from the light emitting unit reaches the object to be analyzed and before being received by the light receiving unit. preferable.
  • the light emitting unit irradiates the light to be analyzed with only light in a specific range mainly containing the specific wavelength.
  • the food analysis apparatus includes a detection unit that performs one of measuring the weight of the analysis target and measuring the volume of the analysis target, and the analysis unit measures the detection unit. It is preferable to calculate the calorie of the said analysis object or the component amount of the said analysis object using a result.
  • the food analysis apparatus can easily calculate calories or component weights.
  • the configuration of the food analysis device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the food analyzer 1 calculates the calories of the object S to be analyzed.
  • the analyte S includes food, and the food includes solid and liquid.
  • the food analysis device 1 includes a main body 10, a measurement unit 20, a position sensor 30, a control unit 60, an operation unit 40, and a display unit 50.
  • the control unit 60 corresponds to the “calculation unit” and the “analysis unit”.
  • the main body 10 has a housing 11 and a sample tray 12.
  • the sample tray 12 and the analyte S are disposed inside the housing 11.
  • the housing 11 has a door (not shown), and when the user closes the door, the inside is shielded from light.
  • the measuring unit 20 includes a light emitting unit 21, a light receiving unit 22, and a wavelength limiting unit 24.
  • the light emitting unit 21 includes a light source 21A and a cylindrical portion 21B.
  • the light emitting unit 21 is disposed above the sample tray 12.
  • the light emitting unit 21 irradiates the light of the light source 21 ⁇ / b> A to the analysis object S disposed on the upper surface of the sample tray 12.
  • the light source 21A emits light including light of at least a part of the wavelengths of 700 to 1100 nm, which is near-infrared light.
  • the light source 21A may include, for example, a halogen lamp.
  • the cylindrical portion 21B has a cylindrical shape.
  • the cylindrical portion 21B accommodates the light source 21A at the upper end.
  • the lower end of the cylindrical portion 21B is directed to the analyte S.
  • the lower end of the cylindrical portion 21B has an opening 21C.
  • the inner surface of the cylindrical portion 21B is formed as a mirror surface.
  • the cylindrical portion 21B shields the light of the light source 21A. For this reason, the cylindrical portion 21B guides the light of the light source 21A to the opening.
  • the light receiving unit 22 has a light receiving element 22A and a cylindrical portion 23.
  • the light receiving element 22A is disposed above the sample plate 12.
  • the light receiving element 22 ⁇ / b> A receives scattered reflected light reflected from the analysis object S among the light irradiated to the analysis object S from the light emitting unit 21.
  • the light receiving element 22A transmits a signal corresponding to the received light to the control unit 60.
  • the light receiving element 22A may include, for example, a silicon element.
  • the cylindrical portion 23 has a cylindrical shape.
  • the cylindrical portion 23 accommodates the light receiving element 22A at the upper end.
  • the lower end of the cylindrical portion 23 is directed to the object S to be analyzed.
  • the lower end of the cylindrical portion 21B has an opening 23A. The light scattered and reflected from the object of analysis S enters the light receiving element 22A from the opening 23A.
  • the wavelength limiting unit 24 has a plurality of filters 25. Each of the plurality of filters 25 limits the wavelength of light of the light source 21A to a specific range unique to the respective filters 25.
  • the wavelength limiting unit 24 limits the wavelength of the light of the light source 21A to a wavelength range unique to one of the plurality of filters 25 disposed in the opening 21C.
  • the light passing through the filter 25 is irradiated on the whole of the analyte S. For this reason, light scattered and reflected from the analysis target S and received by the light receiving unit 22 reflects the entire component of the analysis target S.
  • the specific range is a first specific range, a second specific range, a third specific range, a fourth specific range, a fifth specific range, a sixth specific range, a seventh specific range, an eighth specific range, and a ninth specific range. Including.
  • the first specific range has as a main component a specific wavelength of 940 to 1020 nm.
  • the first specific range is a predetermined wavelength range including at least a specific wavelength.
  • the specific wavelength of the first specific range is preferably 970 nm.
  • the second specific range has as a main component a specific wavelength of 910 to 940 nm.
  • the second specific range is a predetermined wavelength range including at least a specific wavelength.
  • the specific wavelength of the second specific range is preferably 930 nm.
  • the third specific range has as a main component a specific wavelength of 890 to 930 nm.
  • the third specific range is a predetermined wavelength range that includes at least a specific wavelength.
  • the specific wavelength in the third specific range is preferably 905 nm.
  • the fourth specific range has as a main component a specific wavelength of 970 to 1000 nm.
  • the fourth specified range is a predetermined wavelength range at least including the specified wavelength.
  • the specific wavelength in the fourth specific range is preferably 980 nm.
  • the fifth specific range mainly includes a specific wavelength of 1000 to 1030 nm.
  • the fifth specific range is a predetermined wavelength range at least including the specific wavelength.
  • the specific wavelength of the fifth specific range is preferably 1020 nm.
  • the sixth specific range mainly includes a specific wavelength of 1030 to 1060 nm.
  • the sixth specified range is a predetermined wavelength range at least including the specified wavelength.
  • the specific wavelength in the sixth specific range is preferably 1040 nm.
  • the seventh specific range is mainly based on a specific wavelength of 740 to 770 nm.
  • the seventh specified range is a predetermined wavelength range at least including the specified wavelength.
  • the specific wavelength in the seventh specific range is preferably 760 nm.
  • the eighth specific range has as a main component a specific wavelength of 1010 to 1060 nm.
  • the eighth specified range is a predetermined wavelength range at least including the specified wavelength.
  • the specific wavelength in the eighth specific range is preferably 1030 nm.
  • the ninth specified range has as a main component a specific wavelength of 890 to 950 nm.
  • the ninth specified range is a predetermined wavelength range including at least a specified wavelength.
  • the specific wavelength in the ninth specific range is preferably 920 nm.
  • the position sensor 30 includes a first position sensor 31 and a second position sensor 32.
  • the first position sensor 31 is attached to the inner surface of the housing 11.
  • the first position sensor 31 is disposed in the lateral direction of the sample tray 12.
  • the first position sensor 31 supplies a signal according to the distance to the analyte S to the control unit 60.
  • the second position sensor 32 is attached to the inner surface of the housing 11.
  • the second position sensor 32 is disposed above the sample tray 12.
  • the second position sensor 32 supplies a signal according to the distance to the analyte S to the control unit 60.
  • the operation unit 40 has a measurement start button (not shown). When the user presses the measurement start button, the operation unit 40 supplies the control unit 60 with a signal indicating that the measurement is to be started.
  • the display unit 50 has a liquid crystal screen.
  • the display unit 50 displays the calculation result of the calorie of the analysis object S on the liquid crystal screen.
  • the control unit 60 is connected to the measurement unit 20, the position sensor 30, the operation unit 40, and the display unit 50 by a cable (not shown).
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analysis object S based on the signal from the light receiving element 22A.
  • the control unit 60 calculates the lateral position of the analysis object S based on the signal from the first position sensor 31.
  • the control unit 60 calculates the position in the height direction of the analysis object S based on the signal from the second position sensor 32.
  • the control unit 60 changes the filter 25 based on a preset program.
  • the measurement procedure of the calorie of the analysis object S by the control unit 60 will be described.
  • the control unit 60 executes the following (Procedure 1) to (Procedure 11) in order to calculate the calorie of the object S to be analyzed.
  • the control unit 60 detects the position of the analyte S based on the signal from the position sensor 30. Specifically, the control unit 60 calculates the distance from the analysis object S to the light emitting unit 21 and the distances from the analysis object S and the light receiving element 22A.
  • the control unit 60 sets the position and the angle of the light emitting unit 21 based on the position of the analyte S.
  • the control unit 60 arranges the filter 25 corresponding to the first specific range in the opening 21C.
  • the control unit 60 causes the light emitting unit 21 of the measurement unit 20 to emit near infrared light to the analysis object S.
  • the control unit 60 detects a signal based on the amount of received light from the light receiving unit 22 multiple times.
  • the control unit 60 arranges the filter 25 corresponding to the second specific range in the opening 21C.
  • Step 8 The control unit 60 detects a signal based on the amount of light received from the light receiving unit 22 a plurality of times.
  • the control unit 60 repeatedly executes (Procedure 7) and (Procedure 8) for all of the filters 25 corresponding to the third to ninth specific ranges.
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analysis object S based on the amount of light received from the light receiving unit 22.
  • Step 11 The control unit 60 displays the calculated calories on the display unit 50.
  • the moisture has a peak of absorbance at a wavelength of 970 nm.
  • water has an absorbance at a peak of 970 nm and in the wavelength range of 940 to 1020 nm, which is larger than that of other wavelengths.
  • carbohydrates have absorbance peaks at wavelengths of 760 nm, 920 nm, and 980 nm.
  • carbohydrate has a peak at 760 nm, and in the wavelength range of 740 nm to 770 nm, it has a greater absorbance than other wavelengths.
  • Carbohydrates peak at 920 nm and have greater absorbance than other wavelengths in the wavelength range of 890-950 nm.
  • Carbohydrates have an absorbance greater than other wavelengths in the wavelength range of 970 nm to 1000 nm, with a peak at 980 nm.
  • the lipid has absorbance peaks at wavelengths of 930 nm and 1030 nm.
  • the lipid has a peak at 930 nm, and in the wavelength range of 910 to 940 nm, the absorbance is greater than that of other wavelengths.
  • Lipids have an absorbance greater than other wavelengths in the wavelength range of 1010-1060 nm, peaking at 1030 nm.
  • the protein has absorbance peaks at wavelengths of 905 nm, 1020 nm, and 1030 nm. Also, the protein has a peak at 905 nm and an absorbance greater than other wavelengths in the wavelength range of 890 to 930 nm. The protein peaks at 1020 nm and has a greater absorbance than other wavelengths in the 1000 to 1030 nm wavelength range. The protein peaks at 1040 nm and has a greater absorbance than other wavelengths in the wavelength range of 1030-1060 nm.
  • the inventor has found a method of calculating the calorie of the analyte S by using the absorbance at a wavelength that exhibits absorbance greater than that of other wavelengths from the above discovery. That is, the inventor compared the calorie of a food calculated by a chemical method with the absorbance at a specific wavelength of 700 nm to 1100 nm of the same food. Then, the inventor has found that the calorie of the food calculated by the chemical method is correlated with the absorbance at a specific wavelength of 700 nm to 1100 nm of the same food.
  • the inventor determined a relational expression between the calorie of a food calculated by the chemical method of a plurality of kinds of food and the absorbance at a specific wavelength of 700 nm to 1100 nm of the same food.
  • the relational expression is determined using statistical processing such as PLS method, multiple regression analysis, or factor analysis.
  • the relational expression corresponds to “correlation”.
  • the control unit 60 calculates the calorie using the previously stored relational expression.
  • the control unit 60 calculates the absorbance and the absorbance corresponding to each specific range based on the light reception amount.
  • the control unit 60 calculates the absorbance for each of the plurality of detection results, and calculates the average value.
  • the control unit 60 calculates the average value of the absorbance corresponding to each specific range.
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analyte S using the average value of the absorbance and the relational expression. Specifically, the control unit 60 substitutes the average value of the absorbances into a relational expression to calculate the calorie of the analysis object S.
  • the analyte S is crushed.
  • the weight of water, carbohydrates, lipids and proteins in the analyte S is calculated by a chemical method. Calories are then calculated based on the weight of water, carbohydrates, lipids and proteins.
  • the food analyzer 1 calculates the calories of the object of analysis S using near-infrared light. For this reason, the calorie of the analysis object S can be calculated without using an apparatus such as a medicine and a centrifuge. Moreover, the calorie of the analysis object S can be calculated nondestructively.
  • the food analyzer 1 calculates calories using light of a specific wavelength of 700 to 1100 nm. For this reason, compared with the case where a calorie is calculated using the light of a wavelength of 1100 nm or more, light penetrates to the inside of the analysis object S more easily. For this reason, the calorie which reflected to the inside of the analysis object S can be calculated.
  • the silicon element used as the light receiving element 22A has low sensitivity to light with a wavelength of 1100 nm or more.
  • the food analyzer 1 calculates calories using light of a specific wavelength of 700 to 1100 nm. Therefore, the food analysis apparatus 1 can use a silicon element as the light receiving element 22A. Since the silicon element is relatively inexpensive, the cost of the food analysis apparatus 1 can be reduced.
  • the food analyzer 1 has a wavelength limiter 24.
  • the wavelength limiting unit 24 limits the range of the wavelength of the light emitted from the light emitting unit 21 to a specific range whose main component is a specific wavelength. For this reason, the light of the wavelength which is not used for calculation of a calorie does not reach the light receiving element 22A. Therefore, the food analyzer 1 can be simplified in configuration as compared with the configuration in which the light receiving unit 22 performs the spectroscopy without limiting the wavelength.
  • each specific range is mainly based on the peak wavelength of any of water, lipid, protein, and carbohydrate which greatly affects calories. For this reason, compared with the structure which calculates a calorie using a wide range wavelength, a calorie can be calculated by fewer variables.
  • the food analyzer 1 has the following effects.
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analyte S using the light absorption amount of light including light of at least a part of the wavelengths of 700 nm to 1100 nm reflected from the analyte S. . For this reason, compared with the case where calories are calculated using a chemical method, calories can be easily calculated.
  • the food analysis device 1 calculates the calorie of the analysis object S using near infrared light. For this reason, the food analysis apparatus 1 can non-destructively calculate the calories without crushing the analysis object S.
  • the control unit 60 calculates the calorie using the absorbance of the wavelength in the first specific range to the ninth specific range.
  • the absorbance at a wavelength of 940 nm to 1020 nm well reflects water in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 910 nm to 940 nm reflects the lipid well in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 890 nm to 930 nm well reflects proteins in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 970 nm to 1000 nm reflects carbohydrates well in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 1000 nm to 1030 nm well reflects proteins in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 1030 nm to 1060 nm reflects the protein well in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 740 to 770 nm reflects carbohydrates well in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 1010 to 1060 reflects the lipid well in a normal temperature environment.
  • the absorbance at a wavelength of 890 nm to 950 nm reflects carbohydrates well in a normal temperature environment.
  • the central peak of the wavelength that well reflects each component is shifted by about 10 nm to 20 nm depending on conditions such as temperature. For this reason, it is also possible to use light of a wavelength that well reflects each component under the conditions for actual measurement. In this case, the calculation accuracy of the calorie is further improved.
  • absorbance at wavelengths in the above range correlates with proteins, lipids, carbohydrates, and water.
  • the calorie of the analysis object S can be accurately calculated by using the light of the wavelength of the above-mentioned range.
  • the food analysis device 1 has the wavelength limiting unit 24. Therefore, the food analyzer 1 can be simplified in configuration as compared with the configuration in which the light receiving unit 22 performs the spectroscopy without limiting the wavelength.
  • the calculation accuracy is improved as the light amount is larger.
  • the larger the amount of light the larger the influence on the analyte S.
  • the temperature of the object S is raised by light irradiation.
  • the analysis object S is a meat or a fish, it leads to a decrease in freshness.
  • the to-be-analyzed object S is fats and oils, such as a butter, there exists a possibility that the change of a property may arise.
  • the moisture contained in a large amount in food and the like tends to change its absorption wavelength center due to temperature change. For this reason, there is a possibility that the calculation accuracy of a calorie may fall.
  • the wavelength limiting unit 24 limits the wavelength of light before reaching the analyte S. For this reason, even if it is the same light quantity, the wavelength which is not used for calculation of absorbance does not reach the analysis object S. Therefore, the influence of the light irradiation on the analyte S can be reduced.
  • the food analysis apparatus 1 has the housing 11 capable of shielding the inside from light. For this reason, the influence of the near infrared light from the outside can be reduced. For this reason, it can suppress that the calculation precision of a calorie falls.
  • the food analysis device 1 of the second embodiment has a different configuration in the following part as compared with the food analysis device 1 of the first embodiment, and has the same configuration in other parts. That is, the food analysis device 1 calculates the calorie of the analyte S based on the weight of the water and the weight of the lipid of the analyte S.
  • the wavelength limiting unit 24 includes, as a specific range, a filter 25 corresponding to the first specific range, and a filter 25 corresponding to the second specific range.
  • the absorbance in the first specific range reflects water well.
  • the absorbance in the second specific range reflects the lipid well.
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analyte S using the absorbance in the first specific range and the absorbance in the second specific range.
  • the control unit 60 stores in advance the relational expression between the absorbance in the first specific range and the weight of water based on chemical analysis of a plurality of types of food.
  • the control part 60 is storing beforehand the relational expression of the light absorbency in the 2nd specific range, and the weight of a lipid based on the chemical analysis of several types of foodstuffs.
  • the control unit 60 calculates the weight of the water of the analysis target S (hereinafter, “water content W”) based on the relationship between the absorbance and the weight of water in the first specific range. Further, the control unit 60 calculates the weight of the lipid of the analyte S (hereinafter, “lipid amount F”) based on the relationship between the absorbance and the weight of water in the second specific range.
  • water content W the weight of the water of the analysis target S
  • lipid amount F lipid amount
  • the calorie coefficient of lipids is "9".
  • the calorie coefficient of protein is "4".
  • the calorie coefficient of carbohydrates is "4".
  • the calorie coefficient of lipids is higher than that of proteins and carbohydrates.
  • the calorie coefficients of protein and carbohydrate are equal. Therefore, even if the amount of protein and the amount of carbohydrate are not measured, if the sum of the amount of protein and the amount of carbohydrate can be estimated, the calorie derived from protein and carbohydrate can be calculated.
  • most of the weight is protein, carbohydrate, lipid and water. Therefore, the total weight X of the analyte S minus the water content W and the lipid content F is approximately equal to the amount of protein and the amount of carbohydrate.
  • the control unit 60 calculates the calorie C of the analysis target S by the following equation (1) based on the water content W and the lipid amount F.
  • the total weight X is registered by the user via the operation unit 40.
  • the food analysis device 1 of the second embodiment has the following effects.
  • the food analysis device 1 calculates the calorie using the absorbance of the specific wavelength in the first specific range and the absorbance of the specific wavelength in the second specific range.
  • the moisture content of common foods is large. Also, the calorie coefficient of lipids is higher than that of proteins and carbohydrates. For this reason, the calorie of the analyte S can be calculated by the absorbance of the specific wavelength in the first specific range and the second specific range that well reflect the weight of the water and the lipid.
  • the food analysis device 1 calculates calories using only two specific ranges as the specific range. For this reason, compared with the structure which calculates a calorie using three or more specific ranges, the computing equation for calculation of a calorie can be simplified. Moreover, compared with the structure which calculates a calorie using only one specific range, the calculation precision of a calorie can be improved.
  • the food analysis device 1 of the third embodiment has a different configuration in the following part as compared with the food analysis device 1 of the first embodiment, and the same configuration in the other parts. That is, the food analysis device 1 calculates the calorie using transmitted light in addition to the scattered light.
  • the light receiving unit 22 includes a light receiving element 22 ⁇ / b> A and a second light receiving element 22 ⁇ / b> B.
  • the second light receiving element 22B is disposed below the sample tray 12.
  • the second light receiving element 22 ⁇ / b> B receives, of the light emitted from the light emitting unit 21 to the analysis target S, the light transmitted through the analysis target S.
  • the second light receiving element 22B transmits a signal corresponding to the received light to the control unit 60.
  • the sample tray 12 has a transmitting portion 13.
  • the sample plate 12 has a disk shape.
  • the transmitting portion 13 is located at the central portion of the disk shape of the sample plate 12.
  • the transmitting portion 13 is formed of a material that transmits near infrared light.
  • quartz glass with little absorption of light in the infrared region is used.
  • the control unit 60 calculates the calorie of the analyte S based on the output signal from the light receiving element 22A and the output signal from the second light receiving element 22B.
  • the calorie is calculated by the relationship between the light reception amount obtained by both the output signal from the light receiving element 22A and the output signal from the second light receiving element 22B.
  • the food analysis apparatus 1 of the third embodiment has the following effects in addition to the effects of (1) to (6) of the first embodiment.
  • the light receiving unit 22 includes the second light receiving element 22B in addition to the light receiving element 22A. For this reason, the accuracy of the calculation of the calorie can be improved as compared with the configuration in which the calorie is calculated only by the light receiving element 22A.
  • the food analysis apparatus includes embodiments other than the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment.
  • the modification of each embodiment as other embodiment of this food analysis device is shown. The following modifications may be combined with each other.
  • the -Food analysis device 1 of a 2nd embodiment computes calorie using the absorbance of the specific wavelength of the 1st specific range, and the absorbance of the specific wavelength of the 2nd specific range.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis device 1 of the modification calculates the calorie using only one of the absorbance of the specific wavelength in the first specific range and the absorbance of the specific wavelength in the second specific range.
  • the calorie is calculated using at least one of the absorbance of the specific wavelength of the first specific range to the sixth specific range Can also be calculated.
  • the weight of the carbohydrate can also be calculated using a wavelength that well reflects the carbohydrate of the specific wavelengths in the first to sixth specific ranges.
  • the weight of a protein can also be calculated using a wavelength that well reflects the protein among the specific wavelengths in the first specific range to the sixth specific range.
  • the control unit 60 of the second embodiment calculates the calorie using the water content W and the lipid content F.
  • the configuration of the control unit 60 is not limited to this.
  • the control unit 60 of the modification calculates calories using food type information.
  • the food type information for example, dish names such as salad, rice, bread and hamburg are set.
  • the control unit 60 stores a plurality of food type information in advance.
  • the measurer selects the type of food corresponding to the type of the analysis target S from the plurality of pieces of food type information via the operation unit 40.
  • the control unit 60 calculates the calorie based on the selected food type information. For example, the following formula (2) is used as a calculation formula of the calorie.
  • the food analyzer 1 of this modification improves the accuracy of the calculation of the calorie as compared with the configuration in which the calorie is calculated only by the measurement of the component. "T" indicates a correction value set for each food type. This modification is referred to as modification X.
  • the modification X can be further modified as follows.
  • the food analysis apparatus 1 of this modification has a camera.
  • the control unit 60 detects the food type information of the analysis object S by processing the image of the camera. For example, when green occupies a predetermined area or more in the image, the control unit 60 selects a salad from among a plurality of pieces of food type information stored in advance.
  • the food analysis apparatus 1 calculates the calorie as the sum of the weight of protein and the weight of carbohydrate as a value obtained by subtracting the water content W and the lipid content F from the total weight X in the equation (1).
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis apparatus 1 of the modification calculates calorie as the sum of the weight of protein and the weight of carbohydrate as a value obtained by subtracting a minute value such as salinity from total weight X. .
  • the calculation accuracy of the calorie can be improved by calculating the calorie using a value obtained by subtracting the amount of the salt from the total weight X.
  • the weight of the salt may be calculated using the measuring unit 20, or may be stored in the control unit 60 in advance as an average salt amount of the food.
  • the -Food analysis device 1 of a 2nd embodiment displays calories.
  • the configuration of the food analysis apparatus is not limited to this.
  • the modified food analyzer 1 displays the weight of water, lipids, carbohydrates and proteins.
  • the control unit 60 can omit the calculation of the calorie.
  • the food analysis device 1 calculates the calories using the absorbances in the first to ninth specified ranges.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis device 1 of the modification calculates the calorie using the absorbance of at least one of the first to ninth specified ranges.
  • the -Food analysis device 1 of the 1st embodiment and 3rd embodiment computes calorie using the light absorbency of the specific range.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis apparatus 1 of the modification calculates the calorie using the absorbance at a wavelength of 700 to 1100 nm at regular intervals.
  • the wavelength limiting unit 24 in the first embodiment and the second embodiment limits the wavelength of light before reaching the analyte S.
  • the configuration of the wavelength limiting unit 24 is not limited to this.
  • the wavelength limiting unit 124 of the modified example illustrated in FIG. Restrict to Specifically, the wavelength limiting unit 124 has a plurality of filters 125 corresponding to different specific ranges inside the cylindrical portion 23.
  • the light receiving element 122 ⁇ / b> A receives light of a limited wavelength through each filter 125. In this case, the light receiving element 122 ⁇ / b> A may be provided for each filter 125.
  • one light receiving element 122A may be provided to switch the filters 125 sequentially.
  • the light receiving element 122A is less susceptible to disturbance light such as sunlight.
  • the food analysis device 1 of this modification is easy to use outdoors.
  • the food analysis device 1 of this modification is not easily affected by disturbance light, it is possible to calculate calories with high accuracy even when the case 11 is omitted.
  • This modification is referred to as modification Y.
  • the wavelength limiting unit 124 of the variation Y includes the filter 25 that passes only the wavelength within the specific range.
  • the configuration of the wavelength limiting unit 124 is not limited to this.
  • the wavelength limiting unit 124 of the further modified example has a prism in place of the filter 125.
  • the wavelength limiting unit 124 changes the wavelength of light reaching the light receiving element 122A by adjusting the position of the prism and the position of the light receiving element 122A.
  • the food analysis device 1 of each embodiment includes the wavelength limiting unit 24.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis apparatus 1 of the modified example shown in FIG. 10 emits only light in a specific range whose main component is a specific wavelength.
  • the food analysis device 1 has a plurality of LEDs as the light source 221A.
  • An LED that emits light in a specific range of wavelengths is used.
  • the control unit 60 sequentially switches the light emitting LEDs.
  • a laser beam can be used instead of the LED as the light source 221A.
  • the absorbance can be calculated with high accuracy.
  • the food analysis device 1 has a weight detection unit.
  • the weight detection unit has a piezoelectric element.
  • the weight detection unit is located below the sample tray 12.
  • the weight detection unit receives the sample plate 12 on the top surface. For this reason, a pressure corresponding to the weight of the analysis object S placed on the sample pan 12 and the sample pan 12 is applied to the weight detection unit.
  • the piezoelectric element supplies, to the control unit 60, a signal corresponding to the pressure caused by the weight of the analyte S placed on the sample tray 12 and the sample tray 12.
  • the control unit 60 calculates the weight of the analysis object S based on the signal from the piezoelectric element of the weight detection unit.
  • the control unit 60 calculates the calorie using the weight of the analysis object S. Specifically, the calorie calculated by the absorbance is corrected based on the weight. Thereby, the calorie can be calculated more accurately.
  • This modification Z is referred to as modification Z.
  • control unit 60 calculates the calorie using the volume of the analysis object S.
  • the food analysis device 1 of each embodiment adjusts the position and the irradiation angle of the light emitting unit 21 based on the position of the analyte S measured by the position sensors 31 and 32.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analyzer 1 of the modification has a moving mechanism for moving the sample tray 12 upward, downward, rightward, and leftward.
  • the control unit 60 changes the position of the sample tray 12 using a moving mechanism.
  • the control unit 60 changes the position of the analyte S based on the detection value of the position sensor 30.
  • the moving mechanism can also be configured to be driven manually.
  • the position sensor 30 is attached to the inside of the housing 11.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the position sensor 30 is attached to at least one of the light emitting unit 21 and the light receiving unit 22.
  • the food analysis device 1 of each embodiment includes the position sensors 31 and 32.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • at least one of the position sensors 31 and 32 is omitted.
  • the position and the angle of the light emitting unit 21 can also be set to always irradiate the entire sample tray 12. In this case, in the food analysis device 1, adjustment of the position and the angle of the light emitting unit 21 may be omitted.
  • the food analysis device 1 of each embodiment can also be considered as a modification which added the following composition. That is, the food analysis device 1 of this modification calculates calories using the reference sample.
  • the user prepares a reference sample whose spectral data changes in the same manner as the analyte S depending on the environment such as temperature and humidity.
  • the user measures the calories of the reference sample prior to the measurement of the analyte S. For example, when the analyte S is a liquid, water is used as a reference sample.
  • the control unit 60 compares the calculated calories of the reference sample with the reference calories of the reference sample stored in advance to determine a correction coefficient.
  • the control unit 60 corrects the calculated calorie using the correction coefficient determined by the reference sample. Thereby, it is possible to suppress the decrease in the calculation accuracy of the calorie due to the environment such as the temperature and the humidity.
  • This modification is referred to as modification V.
  • the food analysis device 1 of the modification V determines the correction coefficient using the calories of the reference sample.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis device 1 of the further modification uses the calories of the reference sample to change the position and the light emission intensity of the light emitting unit. Specifically, the position and emission intensity of the light emitting unit are changed so that the calorie of the reference sample matches the reference calorie of the reference sample stored in advance. Thereby, it can suppress that the measurement precision of calories falls by environment, such as temperature and humidity.
  • the food analysis apparatus 1 of each embodiment has one light emitting unit 21.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis device 1 of the modified example has a plurality of light emitting units 21.
  • the measurement part 20 of each embodiment has one light receiving element 22A which receives scattered reflected light.
  • the configuration of the measurement unit 20 is not limited to this.
  • the measurement unit 20 of the modified example includes two or more light receiving elements 22A that receive scattered reflected light.
  • the measurement part 20 of each embodiment has one cylinder part 23.
  • the configuration of the measurement unit 20 is not limited to this.
  • the measurement unit 20 of the modified example has a plurality of cylindrical portions 23 that receive scattered reflected light and an optical fiber.
  • the optical fiber has one end that branches into a plurality.
  • Each cylindrical portion 23 is connected to the branched end of the optical fiber.
  • the other end of the optical fiber is connected to the light receiving element 22A.
  • the scattered and reflected light is condensed on the light receiving element 22A via each light receiving unit 22 and an optical fiber.
  • the measurement unit 20 condenses the scattered and reflected light that has reached a plurality of sites, and thus can increase the intensity of the light that reaches the light receiving element 22A.
  • the control unit 60 of each embodiment calculates the calorie using the absorbance.
  • the configuration of the control unit 60 is not limited to this.
  • the control unit 60 of the modification calculates the calorie using the amount of light absorption instead of the light absorbance.
  • the wavelength limiting unit 24 of each embodiment includes the filter 25 that passes only light of a specific range of wavelengths.
  • the configuration of the wavelength limiting unit 24 is not limited to this.
  • the wavelength limiting unit 24 of the modified example has one filter using a piezoelectric element. The wavelength of light that can pass through the filter 25 is changed by applying an electrical stimulus to the piezoelectric element.
  • the -Food analysis device 1 of each embodiment is provided with display part 50 which has a liquid crystal screen.
  • display part 50 which has a liquid crystal screen.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis device 1 of the modification includes the display unit 50 having an LED. In short, any configuration can be used as long as the display unit 50 can display the calculated calories.
  • the food analysis device 1 of each embodiment displays the calories of the analysis object S on the display unit 50.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis apparatus 1 of the modification has a port for outputting the calculation result of the calorie to the external medium.
  • the ports include, for example, USB and wireless communication ports.
  • the food analysis apparatus 1 of each embodiment includes the sample tray 12.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the food analysis apparatus 1 of the modified example omits the sample tray 12.
  • the analyte S can be placed in a quartz glass container for measurement.
  • the holding portion sandwiching the analysis target S can be fixed to the housing 11.
  • the configuration of the housing 11 is not limited to this.
  • the door is omitted.
  • the food analyzer 1 can also measure the absorbance in the state where the analyte S is not disposed in the housing 11, and can use the absorbance as a control value of the absorbance when the analyte S is measured. .
  • the food analysis device 1 calculates the absorbance based on a value obtained by subtracting the measurement value in the state in which the analysis object S is not disposed in the housing 11 from the measurement value when the analysis object S is measured. Do.
  • the food analysis apparatus 1 of each embodiment has a housing 11.
  • the configuration of the food analysis device 1 is not limited to this.
  • the housing 11 is omitted.

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Abstract

簡便にカロリーまたは成分重量を算出できる食品分析装置を提供する。食品分析装置（１）は、発光部（２１）、受光部（２２）、および制御部（６０）を有する。発光部（２１）は、７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長のうちの少なくとも一部の波長の光を含む光を分析対象物（Ｓ）に照射する。受光部（２２）は、分析対象物（Ｓ）から反射された光を受光する。制御部（６０）は、受光部（２２）により受光された光の吸光度を演算し、吸光度およびカロリーの相関関係と演算された吸光度とに基づいて分析対象物（Ｓ）のカロリーを算出する。

Description

食品分析装置
　本発明は、食品分析装置に関する。
　特許文献１は、食品のカロリーおよび成分重量の従来の算出方法の一例を開示している。カロリーおよび成分重量の従来の算出方法においては、食品は破砕される。次に、破砕された食品の各成分が化学的に分析される。次に、食品における各成分の成分重量が算出される。次に、成分重量を用いてカロリーが算出される。
特開２００７－２１５４３０号公報
　上記カロリーおよび成分重量の算出方法においては、化学的な分析が行われる。このため、カロリーまたは成分重量の算出に手間がかかる。
　本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、簡便にカロリーまたは成分重量を算出できる食品分析装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、食品分析装置であって、７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長のうちの少なくとも一部の波長の光を含む光を分析対象物に照射する発光部と、前記分析対象物から反射された光および前記分析対象物を透過した光の少なくとも一方を受光する受光部と、前記受光部により受光された光の吸光量を演算する演算部と、吸光量およびカロリーの相関関係と前記演算部により演算された吸光量とに基づいて、前記分析対象物のカロリーを算出すること、および前記吸光量および食品の成分量の相関関係と前記演算部により演算された吸光量とに基づいて、前記分析対象物の成分量を算出ことのうちの一方を実施する分析部とを備える食品分析装置が提供される。
　上記分析部は、分析対象物から反射した７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長の少なくとも一部を含む光の吸光量、および分析対象物を透過した７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長の少なくとも一部を含む光の吸光量の少なくとも一方を用いて、分析対象物のカロリーを算出する。このため、化学的な手法を用いてカロリーを算出する場合と比較して、簡便にカロリーを算出できる。
　前記演算部は、前記受光部により受光された光のうちの特定波長の光の吸光量を演算し、前記特定波長は、９４０～１０２０ｎｍ、９１０～９４０ｎｍ、８９０～９３０ｎｍ、９７０～１０００ｎｍ、１０００～１０３０ｎｍ、１０３０～１０６０ｎｍ、７４０～７７０ｎｍ、１０１０～１０６０ｎｍ、および８９０～９５０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長範囲であることが好ましい。
　前記特定波長は、９４０～１０２０ｎｍおよび９１０～９４０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長範囲であることが好ましい。
　前記食品分析装置は、前記発光部から発せられた光の波長の範囲を、前記特定波長を主成分とする特定範囲に制限する波長制限部を備えることが好ましい。
　前記波長制限部は、前記発光部から発せられた光が前記分析対象物に到達する前に、前記光の波長の範囲を前記特定範囲に制限することが好ましい。
　前記波長制限部は、前記発光部から発せられた光が、前記分析対象物に到達した後、前記受光部により受光される前に、前記光の波長の範囲を前記特定範囲に制限することが好ましい。
　前記発光部は、前記特定波長を主成分とする特定範囲の光のみを前記分析対象物に照射することが好ましい。
　前記食品分析装置は、前記分析対象物の重量を測定すること、および前記分析対象物の体積を測定することのうちの一方を実施する検出部を備え、前記分析部は、前記検出部の測定結果を用いて前記分析対象物のカロリーまたは前記分析対象物の成分量を算出することが好ましい。
　本食品分析装置は、簡便にカロリーまたは成分重量を算出できる。
本発明の第１実施形態の食品分析装置に関する模式図であり、食品分析装置の全体の構成を示す模式図。 本発明の第１実施形態の測定部に関する模式図であり、測定部の全体の構成を示す模式図。 水分の吸光度と波長との関係を示すグラフ。 炭水化物の吸光度と波長との関係を示すグラフ。 脂質の吸光度と波長との関係を示すグラフ。 たんぱく質の吸光度と波長との関係を示すグラフ。 本発明の第３実施形態の食品分析装置に関する模式図であり、食品分析装置の全体の構成を示す模式図。 本発明の第３実施形態の試料皿に関する斜視図であり、試料皿の全体の構造を示す斜視図。 本発明のその他の実施形態の測定部に関する模式図であり、測定部の全体の構成を示す模式図。 本発明のその他の実施形態の測定部に関する模式図であり、測定部の全体の構成を示す模式図。
　図１および図２を参照して、食品分析装置１の構成について説明する。食品分析装置１は、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。分析対象物Ｓは、食品を含み、食品は、固形物および液体を含む。
　図１に示されるように、食品分析装置１は、本体１０、測定部２０、位置センサー３０、制御部６０、操作部４０、および表示部５０を有する。なお、制御部６０は、「演算部」および「分析部」に相当する。
　本体１０は、筐体１１および試料皿１２を有する。
　試料皿１２および分析対象物Ｓが、筐体１１の内部に配置される。筐体１１は、図示しない扉を有し、使用者が扉を閉じることにより、内部が遮光される。
　図２に示されるように、測定部２０は、発光部２１、受光部２２、および波長制限部２４を有する。
　発光部２１は、光源２１Ａおよび筒部２１Ｂを有する。発光部２１は、試料皿１２よりも上方に配置される。発光部２１は、光源２１Ａの光を試料皿１２の上面に配置される分析対象物Ｓに照射する。
　光源２１Ａは、近赤外光である７００～１１００ｎｍの波長のうちの少なくとも一部の波長の光を含む光を発する。光源２１Ａは、例えばハロゲンランプを含み得る。
　筒部２１Ｂは、筒形状を有する。筒部２１Ｂは、上方の端部に光源２１Ａを収容する。筒部２１Ｂの下方の端部は、分析対象物Ｓに向けられている。筒部２１Ｂの下方の端部は、開口部２１Ｃを有する。筒部２１Ｂは、内面が鏡面として形成されている。筒部２１Ｂは、光源２１Ａの光を遮光する。このため、筒部２１Ｂは、光源２１Ａの光を開口部に導く。
　受光部２２は、受光素子２２Ａおよび筒部２３を有する。
　受光素子２２Ａは、試料皿１２よりも上方に配置される。受光素子２２Ａは、発光部２１から分析対象物Ｓに照射された光のうち、分析対象物Ｓから反射した散乱反射光を受光する。受光素子２２Ａは、受光された光に応じた信号を制御部６０に送信する。受光素子２２Ａは、例えばシリコン素子を含み得る。
　筒部２３は、筒形状を有する。筒部２３は、上方の端部に受光素子２２Ａを収容する。筒部２３は、下方の端部が分析対象物Ｓに向けられている。筒部２１Ｂの下方の端部は開口部２３Ａを有する。分析対象物Ｓから散乱反射された光は、開口部２３Ａから受光素子２２Ａに入射する。
　波長制限部２４は、複数のフィルター２５を有する。複数のフィルター２５の各々は、光源２１Ａの光の波長をそれぞれのフィルター２５に特有の特定範囲に制限する。波長制限部２４は、複数のフィルター２５のうち、開口部２１Ｃに配置された一つのフィルター２５に特有の波長範囲に光源２１Ａの光の波長を制限する。フィルター２５を通過した光は、分析対象物Ｓの全体に照射される。このため、分析対象物Ｓから散乱反射されて、受光部２２により受光された光は、分析対象物Ｓの全体の成分を反映している。
　特定範囲は、第１特定範囲、第２特定範囲、第３特定範囲、第４特定範囲、第５特定範囲、第６特定範囲、第７特定範囲、第８特定範囲、および第９特定範囲を含む。
　第１特定範囲は、９４０～１０２０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第１特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第１特定範囲の特定波長は、９７０ｎｍであることが好ましい。
　第２特定範囲は、９１０～９４０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第２特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第２特定範囲の特定波長は、９３０ｎｍであることが好ましい。
　第３特定範囲は、８９０～９３０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第３特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第３特定範囲の特定波長は、９０５ｎｍであることが好ましい。
　第４特定範囲は、９７０～１０００ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第４特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第４特定範囲の特定波長は、９８０ｎｍであることが好ましい。
　第５特定範囲は、１０００～１０３０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第５特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第５特定範囲の特定波長は、１０２０ｎｍであることが好ましい。
　第６特定範囲は、１０３０～１０６０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第６特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第６特定範囲の特定波長は、１０４０ｎｍであることが好ましい。
　第７特定範囲は、７４０～７７０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第７特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第７特定範囲の特定波長は、７６０ｎｍであることが好ましい。
　第８特定範囲は、１０１０～１０６０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第８特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第８特定範囲の特定波長は、１０３０ｎｍであることが好ましい。
　第９特定範囲は、８９０～９５０ｎｍのうちの特定波長を主成分とする。第９特定範囲は、特定波長を少なくとも含む所定の波長範囲である。第９特定範囲の特定波長は、９２０ｎｍであることが好ましい。
　第１特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第１特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第２特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第２特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第３特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第３特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第４特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第４特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第５特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第５特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第６特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第６特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第７特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第７特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第８特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第８特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　第９特定範囲と対応するフィルター２５が開口部２１Ｃに配置されているとき、第９特定範囲に制限された波長の光が分析対象物Ｓに照射される。
　図１に示されるように、位置センサー３０は、第１位置センサー３１および第２位置センサー３２を含む。
　第１位置センサー３１は、筐体１１の内面に取り付けられる。第１位置センサー３１は、試料皿１２の横方向に配置される。第１位置センサー３１は、分析対象物Ｓとの距離に応じた信号を制御部６０に供給する。
　第２位置センサー３２は、筐体１１の内面に取り付けられる。第２位置センサー３２は、試料皿１２よりも上方に配置される。第２位置センサー３２は、分析対象物Ｓとの距離に応じた信号を制御部６０に供給する。
　操作部４０は、測定開始ボタン（図示略）を有する。操作部４０は、使用者により測定開始ボタンが押されたとき、測定開始する旨の信号を制御部６０に供給する。
　表示部５０は、液晶画面を有する。表示部５０は、液晶画面に分析対象物Ｓのカロリーの算出結果を表示する。
　制御部６０は、図示しないケーブルによって、測定部２０、位置センサー３０、操作部４０、および表示部５０と接続される。制御部６０は、受光素子２２Ａからの信号に基づいて分析対象物Ｓのカロリーを算出する。制御部６０は、第１位置センサー３１からの信号に基づいて分析対象物Ｓの横方向の位置を算出する。制御部６０は、第２位置センサー３２からの信号に基づいて分析対象物Ｓの高さ方向の位置を算出する。制御部６０は、予め設定されているプログラムに基づいてフィルター２５を変更する。
　制御部６０による分析対象物Ｓのカロリーの測定手順について説明する。制御部６０は、操作部４０の操作による測定開始の信号を受信したとき、以下の（手順１）～（手順１１）を順番に実施して、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。
（手順１）制御部６０は、位置センサー３０からの信号に基づいて分析対象物Ｓの位置を検出する。具体的には、制御部６０は、分析対象物Ｓから発光部２１までの距離、分析対象物Ｓからおよび受光素子２２Ａまでの距離を算出する。
（手順２）制御部６０は、分析対象物Ｓの位置に基づいて、発光部２１の位置および角度を設定する。このため、フィルター２５を通過した後の光は、分析対象物Ｓの全体に照射される。
（手順４）制御部６０は、第１特定範囲と対応するフィルター２５を開口部２１Ｃに配置する。
（手順５）制御部６０は、測定部２０の発光部２１に、近赤外光を分析対象物Ｓに照射させる。
（手順６）制御部６０は、受光部２２から受光量に基づいた信号を複数回検出する。
（手順７）制御部６０は、所定時間が経過したとき、第２特定範囲と対応するフィルター２５を開口部２１Ｃに配置する。
（手順８）制御部６０は、受光部２２から受光量に基づいた信号を複数回検出する。
（手順９）制御部６０は、第３特定範囲～第９特定範囲と対応するフィルター２５の全てについて（手順７）および（手順８）を繰り返し実施する。
（手順１０）制御部６０は、受光部２２からの受光量に基づいて分析対象物Ｓのカロリーを算出する。
（手順１１）制御部６０は、算出されたカロリーを表示部５０に表示する。
　図３～図６を参照して、食品を構成する各成分と、吸光度との関係について説明する。
　発明者は、７００ｎｍ～１１００ｎｍの近赤外光の波長において、食品を構成する各成分と吸光度について以下の関係を見出した。なお、図３～図６における各成分と吸光度との関係は、常温環境下における関係を示している。
　図３に示されるように、水分は、９７０ｎｍの波長に吸光度のピークを有する。また、水分は、９７０ｎｍをピークに、９４０～１０２０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。
　図４に示されるように、炭水化物は、７６０ｎｍ、９２０ｎｍ、および９８０ｎｍの波長に吸光度のピークを有する。また、炭水化物は、７６０ｎｍをピークに、７４０ｎｍ～７７０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。炭水化物は、９２０ｎｍをピークに、８９０～９５０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。炭水化物は、９８０ｎｍをピークに、９７０ｎｍ～１０００ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。
　図５に示されるように、脂質は、９３０ｎｍ、および１０３０ｎｍの波長に吸光度のピークを有する。また、脂質は、９３０ｎｍをピークに、９１０～９４０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。脂質は、１０３０ｎｍをピークに、１０１０～１０６０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。
　図６に示されるように、たんぱく質は、９０５ｎｍ、１０２０ｎｍ、および１０３０ｎｍの波長に吸光度のピークを有する。また、たんぱく質は、９０５ｎｍをピークに、８９０～９３０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。たんぱく質は、１０２０ｎｍをピークに、１０００～１０３０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。たんぱく質は、１０４０ｎｍをピークに、１０３０～１０６０ｎｍの波長の範囲において、他の波長よりも大きな吸光度を有する。
　発明者は、上記の発見から他の波長よりも大きな吸光度を示す波長の吸光度を用いることにより、分析対象物Ｓのカロリーを算出する方法を見出した。すなわち、発明者は、化学的な方法により算出された食品のカロリーと、同一の食品の７００ｎｍ～１１００ｎｍのうちの特定波長における吸光度とを比較した。そして、発明者は、化学的な方法により算出された食品のカロリーと、同一の食品の７００ｎｍ～１１００ｎｍのうちの特定波長における吸光度とが相関することを見出した。そこで、発明者は、複数種類の食品の化学的な方法により算出された食品のカロリーと、同一の食品の７００ｎｍ～１１００ｎｍのうちの特定波長における吸光度との関係式を求めた。関係式は、ＰＬＳ法、重回帰分析、または要因分析等の統計処理を用いて決定される。なお、関係式は、「相関関係」に相当する。
　制御部６０は、予め記憶した上記関係式を用いてカロリーを算出する。
　カロリーの具体的な算出手順について説明する。
　制御部６０は、受光量に基づいて各特定範囲と対応する吸光量および吸光度を演算する。制御部６０は、複数回の検出結果のそれぞれについて吸光度を演算し、平均値を演算する。制御部６０は、各特定範囲と対応する吸光度の平均値を演算する。制御部６０は、吸光度の平均値と関係式と用いて、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。具体的には、制御部６０は、吸光度の平均値を、関係式に代入し、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。
　食品分析装置１の作用について説明する。
　従来のカロリーの算出方法においては、分析対象物Ｓは粉砕される。次に、化学的な手法により、分析対象物Ｓ中の、水分、炭水化物、脂質、およびたんぱく質の重量が算出される。次に、水分、炭水化物、脂質、およびたんぱく質の重量に基づいてカロリーが算出される。
　しかし、従来の化学的な手法を用いたカロリーの算出方法においては、薬品および遠心分離機等の装置が用いられる。このため、カロリーの算出が煩雑なものになる。また、分析対象物Ｓを粉砕する必要がある。
　食品分析装置１は、近赤外光を用いて分析対象物Ｓのカロリーを算出する。このため、薬品および遠心分離機等の装置を用いずに分析対象物Ｓのカロリーを算出することができる。また、分析対象物Ｓのカロリーを非破壊的に算出することができる。
　１１００ｎｍ以上の波長の光は、水分に比較的よく吸収される。このため、１１００ｎｍ以上の波長の光は、分析対象物Ｓの内部まで浸透し難い。
　食品分析装置１は、７００～１１００ｎｍのうちの特定波長の光を用いてカロリーを算出する。このため、１１００ｎｍ以上の波長の光を用いてカロリーを算出する場合と比較して、光が分析対象物Ｓの内部まで浸透しやすい。このため、分析対象物Ｓの内部までを反映したカロリーを算出することができる。
　また、受光素子２２Ａとして用いられるシリコン素子は、１１００ｎｍ以上の波長の光に対する感度が低い。食品分析装置１は、７００～１１００ｎｍのうちの特定波長の光を用いてカロリーを算出する。このため、食品分析装置１は、シリコン素子を受光素子２２Ａとして用いることができる。シリコン素子は、比較的安価なため、食品分析装置１のコストを低減できる。
　食品分析装置１は、波長制限部２４を有する。波長制限部２４は、発光部２１から発せられた光の波長の範囲を、特定波長を主成分とする特定範囲に制限する。このため、カロリーの算出に用いない波長の光は、受光素子２２Ａに到達しない。このため、波長を制限せず、受光部２２で分光を行う構成と比較して、食品分析装置１を簡便な構成とすることができる。
　また、各特定範囲は、カロリーに大きな影響を与える水分、脂質、たんぱく質、炭水化物のいずれかのピーク波長を主成分としている。このため、広範囲の波長を用いてカロリーを算出する構成と比較して、より少ない変数でカロリーを算出することができる。
　食品分析装置１は、以下の効果を奏する。
　（１）制御部６０は、分析対象物Ｓから反射された７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長のうちの少なくとも一部の波長の光を含む光の吸光量を用いて、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。このため、化学的な手法を用いてカロリーを算出する場合と比較して、簡便にカロリーを算出できる。
　（２）食品分析装置１は、近赤外光を用いて分析対象物Ｓのカロリーを算出する。このため、食品分析装置１は、分析対象物Ｓを粉砕せずに、非破壊的にカロリーを算出できる。
　（３）制御部６０は、第１特定範囲～第９特定範囲の波長の吸光度を用いてカロリーを算出する。
　９４０ｎｍ～１０２０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下において水分をよく反映する。９１０ｎｍ～９４０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下において脂質をよく反映する。８９０ｎｍ～９３０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下においてたんぱく質をよく反映する。９７０ｎｍ～１０００ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下において炭水化物をよく反映する。１０００ｎｍ～１０３０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下においてたんぱく質をよく反映する。１０３０ｎｍ～１０６０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下においてたんぱく質をよく反映する。７４０～７７０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下において炭水化物をよく反映する。１０１０～１０６０の波長における吸光度は、常温環境下において脂質をよく反映する。８９０ｎｍ～９５０ｎｍの波長における吸光度は、常温環境下において炭水化物をよく反映する。なお、各成分をよく反映する波長は、温度等の条件により中心ピークが１０ｎｍ～２０ｎｍ程度シフトする。このため、実際に測定を行う条件下において各成分をよく反映する波長の光を用いることもできる。この場合、カロリーの算出精度はより向上する。
　すなわち、上記範囲の波長における吸光度は、たんぱく質、脂質、炭水化物、および水分と相関する。このため、上記範囲の波長の光を用いることにより、分析対象物Ｓのカロリーを精度よく算出できる。
　（４）食品分析装置１は、波長制限部２４を有する。このため、波長を制限せず、受光部２２で分光を行う構成と比較して、食品分析装置１を簡便な構成とすることができる。
　（５）光量が大きいほど算出精度は向上する。一方、光量が大きいほど、分析対象物Ｓへの影響が大きくなる。例えば、光の照射により分析対象物Ｓの温度は高くなる。このため、分析対象物Ｓが肉または魚等の場合、鮮度の低下に繋がる。また、分析対象物Ｓがバター等の油脂類の場合、性質の変化が生じるおそれがある。また、一般に、食品などに多く含まれている水分は、温度変化によって吸収波長中心が変化しやすい。このため、カロリーの算出精度が低下するおそれがある。
　波長制限部２４は、分析対象物Ｓに到達する前の光の波長を制限する。このため、同じ光量であっても、吸光度の演算に用いられない波長は分析対象物Ｓに到達しない。このため、光の照射による分析対象物Ｓへの影響を小さくすることができる。
　（６）食品分析装置１は、内部を遮光できる筐体１１を有する。このため、外部からの近赤外光の影響を低減できる。このため、カロリーの算出精度が低下することを抑制できる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、分析対象物Ｓの水分の重量および脂質の重量に基づいて分析対象物Ｓのカロリーを算出する。
　波長制限部２４は、特定範囲として第１特定範囲と対応するフィルター２５、および第２特定範囲と対応するフィルター２５を有する。第１特定範囲における吸光度は、水分をよく反映する。第２特定範囲における吸光度は、脂質をよく反映する。
　制御部６０は、第１特定範囲における吸光度、および第２特定範囲における吸光度を用いて、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。制御部６０は、複数種類の食品の化学的な分析に基づいて第１特定範囲における吸光度と水分の重量との関係式を予め記憶している。また、制御部６０は、複数種類の食品の化学的な分析に基づいて第２特定範囲における吸光度と脂質の重量との関係式を予め記憶している。
　分析対象物Ｓのカロリーの算出方法について説明する。
　制御部６０は、第１特定範囲における吸光度および水分の重量との関係式に基づいて分析対象物Ｓの水分の重量（以下、「水分量Ｗ」）を算出する。また、制御部６０は、第２特定範囲における吸光度および水分の重量との関係式に基づいて分析対象物Ｓの脂質の重量（以下、「脂質量Ｆ」）を算出する。
　脂質のカロリー係数は「９」である。たんぱく質のカロリー係数は「４」である。炭水化物のカロリー係数は「４」である。脂質のカロリー係数は、たんぱく質および炭水化物のカロリー係数よりも高い。また、たんぱく質および炭水化物のカロリー係数は等しい。このため、たんぱく質の量および炭水化物の量をそれぞれ測定しなくとも、たんぱく質の量および炭水化物の量の和が推定できれば、たんぱく質および炭水化物に由来するカロリーを算出できる。ここで、一般的な食品においては、その重量のほとんどはたんぱく質、炭水化物、脂質、および水分が占める。このため、分析対象物Ｓの総重量Ｘから水分量Ｗおよび脂質量Ｆを引いた値は、たんぱく質の量および炭水化物の量に略等しい。このため、制御部６０は、水分量Ｗおよび脂質量Ｆに基づいて下記（１）式により分析対象物ＳのカロリーＣを算出する。なお、総重量Ｘは、操作部４０を介して使用者により登録される。
　
　Ｃ＝（Ｘ－Ｗ－Ｆ）×４＋Ｆ×９　…（１）
　
　第２実施形態の食品分析装置１は第１実施形態の（１）～（６）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　（７）食品分析装置１は、第１特定範囲の特定波長の吸光度、および第２特定範囲の特定波長の吸光度を用いてカロリーを算出する。
　一般的な食品の水分比率は大きい。また、脂質のカロリー係数は、たんぱく質および炭水化物と比較してカロリー係数が高い。このため、水分および脂質の重量をよく反映する第１特定範囲および第２特定範囲の特定波長の吸光度により、分析対象物Ｓのカロリーを算出できる。
　食品分析装置１は、特定範囲として２つの特定範囲のみを用いてカロリーを算出する。このため、３つ以上の特定範囲を用いてカロリーを算出する構成と比較して、カロリーの算出のための演算式を簡単にすることができる。また、１つの特定範囲のみを用いてカロリーを算出する構成と比較して、カロリーの算出精度を向上できる。
　（第３実施形態）
　第３実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、散乱光に加えて透過光を用いてカロリーを算出する。
　図７に示されるように、受光部２２は、受光素子２２Ａおよび第２受光素子２２Ｂを有する。
　第２受光素子２２Ｂは、試料皿１２よりも下方に配置される。第２受光素子２２Ｂは、発光部２１から分析対象物Ｓに照射された光のうち、分析対象物Ｓを透過した光を受光する。第２受光素子２２Ｂは、受光された光に応じた信号を制御部６０に送信する。
　図８に示されるように、試料皿１２は、透過部１３を有する。試料皿１２は、円盤形状を有する。透過部１３は、試料皿１２の円盤形状の中央部分に位置する。透過部１３は、近赤外光を透過する材料により形成される。透過部１３の材料としては、例えば赤外線領域の光の吸収が少ない石英ガラスが用いられる。
　制御部６０（図１参照）は、受光素子２２Ａからの出力信号、および第２受光素子２２Ｂからの出力信号に基づいて、分析対象物Ｓのカロリーを算出する。カロリーは、受光素子２２Ａからの出力信号、および第２受光素子２２Ｂからの出力信号の両方により得られる受光量と、関係式とにより算出される。
　第３実施形態の食品分析装置１は第１実施形態の（１）～（６）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　（８）受光部２２は、受光素子２２Ａに加えて第２受光素子２２Ｂを有する。このため、受光素子２２Ａのみでカロリーを算出する構成と比較して、カロリーの算出の精度を向上できる。
　（その他の実施形態）
　本食品分析装置は、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態以外の実施形態を含む。以下、本食品分析装置のその他の実施形態としての各実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
　・第２実施形態の食品分析装置１は、第１特定範囲の特定波長の吸光度、および第２特定範囲の特定波長の吸光度を用いてカロリーを算出する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、第１特定範囲の特定波長の吸光度、および第２特定範囲の特定波長の吸光度の一方のみを用いてカロリーを算出する。また、第１特定範囲の特定波長の吸光度、および第２特定範囲の特定波長の吸光度に代えて、第１特定範囲～第６特定範囲の特定波長の吸光度のうちの少なくとも１つを用いてカロリーを算出することもできる。また、第１特定範囲～第６特定範囲の特定波長のうちの炭水化物をよく反映する波長を用いて炭水化物の重量を算出することもできる。また、第１特定範囲～第６特定範囲の特定波長のうちのたんぱく質をよく反映する波長を用いてたんぱく質の重量を算出することもできる。
　・第２実施形態の制御部６０は、水分量Ｗおよび脂質量Ｆを用いてカロリーを算出する。ただし、制御部６０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の制御部６０は、水分量Ｗおよび脂質量Ｆに加えて、食品種類情報を用いてカロリーを算出する。食品種類情報としては、例えば、サラダ、ご飯、パン、およびハンバーグ等の料理名が設定される。
　制御部６０は、予め複数の食品種類情報を記憶している。測定者は、操作部４０を介して複数の食品種類情報から、分析対象物Ｓの種類と対応する食品種類を選択する。制御部６０は、選択された食品種類情報に基づいて、カロリーを算出する。カロリーの算出式としては、例えば下記（２）式が用いられる。この変形例の食品分析装置１は、成分の測定のみでカロリーを算出する構成と比較して、カロリーの算出の精度が向上する。なお、「Ｔ」は、食品種類毎に設定される補正値を示す。この変形例を変形例Ｘとする。
　
　Ｃ＝（Ｓ－Ｗ－Ｆ－Ｔ）×４＋Ｆ×９　…（２）
　
　・変形例Ｘをさらに以下のように変更することもできる。この変形例の食品分析装置１は、カメラを有する。制御部６０は、カメラの画像を処理することにより、分析対象物Ｓの食品種類情報を検出する。例えば、制御部６０は、画像内において緑色が所定の面積以上を占める場合、予め記憶されている複数の食品種類情報の中からサラダを選択する。
　・第２実施形態の食品分析装置１は、（１）式において総重量Ｘから水分量Ｗおよび脂質量Ｆを引いた値をたんぱく質の重量および炭水化物の重量の和としてカロリーを算出する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、水分量Ｗおよび脂質量Ｆに加えて塩分等の微小な値を総重量Ｘから引いた値をたんぱく質の重量および炭水化物の重量の和としてカロリーを算出する。なお、塩分のカロリー係数は「０」であるため、総重量Ｘから塩分の量を引いた値を用いてカロリーを算出することにより、カロリーの算出精度を向上できる。なお、塩分の重量は、測定部２０を用いて算出するようにしてもよいし、食品の平均的な塩分量として予め制御部６０に記憶しておくこともできる。
　・第２実施形態の食品分析装置１は、カロリーを表示する。ただし、食品分析装置の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、水分、脂質、炭水化物、およびたんぱく質の重量を表示する。この場合、制御部６０は、カロリーの算出を省略することもできる。
　・第１実施形態および第３実施形態の食品分析装置１は、第１特定範囲～第９特定範囲の吸光度を用いてカロリーを算出する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、第１特定範囲～第９特定範囲のうちの少なくとも１つの特定範囲の吸光度を用いてカロリーを算出する。
　・第１実施形態および第３実施形態の食品分析装置１は、特定範囲の吸光度を用いてカロリーを算出する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、７００～１１００ｎｍの一定間隔毎の波長における吸光度を用いてカロリーを算出する。
　・第１実施形態および第２実施形態の波長制限部２４は、分析対象物Ｓに到達する前の光の波長を制限する。ただし、波長制限部２４の構成はこれに限られない。例えば、図９に示される変形例の波長制限部１２４は、発光部２１から発せられた光が分析対象物Ｓに到達した後、受光部２２により受光される前に、光の波長を特定範囲に制限する。具体的には、波長制限部１２４は、筒部２３の内部において互いに異なる特定範囲と対応する複数のフィルター１２５を有する。受光素子１２２Ａは、各フィルター１２５を介した、制限された波長の光を受光する。なお、この場合、各フィルター１２５に対して、受光素子１２２Ａが設けられることもできる。また、１つの受光素子１２２Ａが設けられて、各フィルター１２５を順次切り替えることもできる。この変形例においては、受光素子１２２Ａが太陽光等の外乱光による影響を受けにくくなる。このため、この変形例の食品分析装置１は、室外でも使いやすい。また、この変形例の食品分析装置１は、外乱光の影響を受け難いため、筐体１１を省略した場合も精度よくカロリーを算出できる。この変形例を変形例Ｙとする。
　・上記変形例Ｙの波長制限部１２４は、特定範囲の波長のみを通過するフィルター２５を有する。ただし、波長制限部１２４の構成はこれに限られない。例えば、さらなる変形例の波長制限部１２４は、フィルター１２５に代えてプリズムを有する。波長制限部１２４は、プリズムの位置と受光素子１２２Ａの位置を調整することにより受光素子１２２Ａに到達する光の波長を変更する。
　・各実施形態の食品分析装置１は、波長制限部２４を有する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、図１０に示される変形例の食品分析装置１は、特定波長を主成分とする特定範囲の光のみを照射する。具体的には、食品分析装置１は、光源２２１Ａとして複数のＬＥＤを有する。特定範囲の波長の光を照射するＬＥＤが用いられる。制御部６０は、発光するＬＥＤを順次切り替える。なお、この場合、光源２２１Ａとして、ＬＥＤに代えてレーザ光を用いることもできる。この変形例においては、他の波長による受光素子２２Ａの影響が小さいため、吸光度を精度良く演算することができる。
　・各実施形態の食品分析装置１に次の構成を加えることもできる。すなわち、食品分析装置１は、重量検出部を有する。重量検出部は、圧電素子を有する。重量検出部は、試料皿１２よりも下方に位置する。重量検出部は、試料皿１２を上面で受け止める。このため、重量検出部には、試料皿１２および試料皿１２に乗せられる分析対象物Ｓの重量に応じた圧力がかかる。圧電素子は、試料皿１２および試料皿１２に乗せられる分析対象物Ｓの重量に起因する圧力に応じた信号を制御部６０に供給する。制御部６０は、重量検出部の圧電素子からの信号に基づいて、分析対象物Ｓの重量を算出する。制御部６０は、分析対象物Ｓの重量を用いてカロリーを算出する。具体的には、吸光度により算出されたカロリーを重量に基づいて補正する。これにより、より精度よくカロリーを算出できる。この変形例を変形例Ｚとする。
　・変形例Ｚにおいて、重量検出部に代えて、分析対象物の体積を測定する体積検出部を用いることもできる。この場合、制御部６０は、分析対象物Ｓの体積を用いてカロリーを算出する。
　・各実施形態の食品分析装置１は、位置センサー３１，３２により測定される分析対象物Ｓの位置に基づいて発光部２１の位置および照射角度を調整する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、試料皿１２を上方、下方、右方、および左方に移動させる移動機構を有する。制御部６０は、移動機構を用いて試料皿１２の位置を変更する。制御部６０は、位置センサー３０の検出値に基づいて、分析対象物Ｓの位置を変更する。なお、移動機構は、手動により駆動する構成とすることもできる。
　・各実施形態の食品分析装置１は、位置センサー３０が筐体１１の内部に取り付けられる。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、位置センサー３０が発光部２１および受光部２２の少なくとも一方に取り付けられる。
　・各実施形態の食品分析装置１は、位置センサー３１，３２を有する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、位置センサー３１，３２の少なくとも一方を省略している。位置センサー３１，３２の両方が省略される場合、発光部２１の位置および角度は、常に試料皿１２全体を照射する状態に設定することもできる。この場合、食品分析装置１においては、発光部２１の位置および角度の調整が省略され得る。
　・各実施形態の食品分析装置１は、以下の構成を追加した変形例とすることもできる。すなわち、この変形例の食品分析装置１は、参照試料を用いてカロリーを算出する。具体的には、使用者は、温度および湿度等の環境によって、分析対象物Ｓと同様にスペクトルデータが変化する参照試料を準備する。使用者は、分析対象物Ｓの測定の前に、参照試料のカロリーを測定する。例えば、分析対象物Ｓが液体である場合、参照試料として水を用いる。制御部６０は、算出された参照試料のカロリーと予め記憶されている参照試料の基準カロリーとを比較し、補正係数を決定する。制御部６０は、分析対象物Ｓのカロリー算出のとき、参照試料によって決定された補正係数を用いて、算出されるカロリーを補正する。これにより、温度および湿度等の環境によりカロリーの算出精度が低下することを抑制できる。この変形例を変形例Ｖとする。
　・上記変形例Ｖの食品分析装置１は、参照試料のカロリーを用いて補正係数を決定する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、さらなる変形例の食品分析装置１は、参照試料のカロリーを用いて、発光部の位置および発光強度を変更する。具体的には、参照試料のカロリーが、予め記憶されている参照試料の基準カロリーと一致するように、発光部の位置および発光強度を変更する。これにより、温度および湿度等の環境によりカロリーの測定精度が低下することを抑制できる。
　・各実施形態の食品分析装置１は、１つの発光部２１を有する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、複数の発光部２１を有する。
　・各実施形態の測定部２０は、散乱反射光を受光する１つの受光素子２２Ａを有する。ただし、測定部２０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の測定部２０は、散乱反射光を受光する２つ以上の受光素子２２Ａを有する。
　・各実施形態の測定部２０は、１つの筒部２３を有する。ただし、測定部２０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の測定部２０は、散乱反射光を受光する複数の筒部２３および光ファイバーを有する。光ファイバーは、複数に分岐する一端部を有する。各筒部２３は、それぞれ光ファイバーの分岐した端部に接続される。光ファイバーの他端部は、受光素子２２Ａに接続される。散乱反射光は、各受光部２２および光ファイバーを介して受光素子２２Ａに集光される。この測定部２０は、複数の部位に到達した散乱反射光を集光するため、受光素子２２Ａに到達する光の強度を高めることができる。
　・各実施形態の制御部６０は、吸光度を用いてカロリーを算出する。ただし、制御部６０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の制御部６０は、吸光度に代えて吸光量を用いてカロリーを算出する。
　・各実施形態の波長制限部２４は、特定範囲の波長の光のみを通過するフィルター２５を有する。ただし、波長制限部２４の構成はこれに限られない。例えば、変形例の波長制限部２４は、圧電素子を用いたフィルターを１つ有する。フィルター２５を通過可能な光の波長は、圧電素子に電気的な刺激を付加することにより変更される。
　・各実施形態の食品分析装置１は、液晶画面を有する表示部５０を備える。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、ＬＥＤを有する表示部５０を備える。要するに、算出されたカロリーを表示できる表示部５０であれば、いずれの構成に変更することもできる。
　・各実施形態の食品分析装置１は、表示部５０に分析対象物Ｓのカロリーを表示する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、カロリーの算出結果を外部媒体に出力するポートを有する。ポートとしては、例えば、ＵＳＢおよび無線通信のポートが挙げられる。
　・各実施形態の食品分析装置１は、試料皿１２を有する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１は、試料皿１２を省略している。この場合、分析対象物Ｓを、石英ガラスの容器に入れて測定を行うこともできる。また、分析対象物Ｓを挟む保持部を筐体１１に固定することもできる。
　・各実施形態の筐体１１は、扉を有する。ただし、筐体１１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の筐体１１は、扉を省略している。この場合、食品分析装置１は、分析対象物Ｓを筐体１１内に配置しない状態における吸光度を測定し、その吸光度を、分析対象物Ｓを測定したときの吸光度の対照値として用いることもできる。具体的には、食品分析装置１は、分析対象物Ｓを測定したときの測定値から、分析対象物Ｓを筐体１１内に配置しない状態における測定値を引いた値に基づいて吸光度を算出する。
　・各実施形態の食品分析装置１は、筐体１１を有する。ただし、食品分析装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の食品分析装置１においては、筐体１１が省略されている。

Claims (8)

  1. 　食品分析装置であって、
    　７００ｎｍ～１１００ｎｍの波長のうちの少なくとも一部の波長の光を含む光を分析対象物に照射する発光部と、
    　前記分析対象物から反射された光および前記分析対象物を透過した光の少なくとも一方を受光する受光部と、
    　前記受光部により受光された光の吸光量を演算する演算部と、
    　吸光量およびカロリーの相関関係と前記演算部により演算された吸光量とに基づいて、前記分析対象物のカロリーを算出すること、および前記吸光量および食品の成分量の相関関係と前記演算部により演算された吸光量とに基づいて、前記分析対象物の成分量を算出ことのうちの一方を実施する分析部と
    　を備える食品分析装置。
  2. 　前記演算部は、前記受光部により受光された光のうちの特定波長の光の吸光量を演算し、
    　前記特定波長は、９４０～１０２０ｎｍ、９１０～９４０ｎｍ、８９０～９３０ｎｍ、９７０～１０００ｎｍ、１０００～１０３０ｎｍ、１０３０～１０６０ｎｍ、７４０～７７０ｎｍ、１０１０～１０６０ｎｍ、および８９０～９５０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長範囲である、
    　請求項１に記載の食品分析装置。
  3. 　前記特定波長は、９４０～１０２０ｎｍおよび９１０～９４０ｎｍのうちの少なくとも１つの波長範囲である、
    　請求項２に記載の食品分析装置。
  4. 　前記食品分析装置は、前記発光部から発せられた光の波長の範囲を、前記特定波長を主成分とする特定範囲に制限する波長制限部を備える、
    　請求項２または３のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  5. 　前記波長制限部は、前記発光部から発せられた光が前記分析対象物に到達する前に、前記光の波長の範囲を前記特定範囲に制限する、
    　請求項４に記載の食品分析装置。
  6. 　前記波長制限部は、前記発光部から発せられた光が、前記分析対象物に到達した後、前記受光部により受光される前に、前記光の波長の範囲を前記特定範囲に制限する、
    　請求項４または５に記載の食品分析装置。
  7. 　前記発光部は、前記特定波長を主成分とする特定範囲の光のみを前記分析対象物に照射する、
    　請求項２～６のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  8. 　前記食品分析装置は、前記分析対象物の重量を測定すること、および前記分析対象物の体積を測定することのうちの一方を実施する検出部を備え、
    　前記分析部は、前記検出部の測定結果を用いて前記分析対象物のカロリーまたは前記分析対象物の成分量を算出する、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の食品分析装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150156B2 (ja) * 2012-12-27 2017-06-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 カロリー算出装置
KR101789732B1 (ko) * 2015-07-29 2017-10-25 피도연 식품 정보 제공 방법 및 장치

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63501593A (ja) * 1985-10-11 1988-06-16 アンドロス・インコ−ポレ−テッド ガス分析装置
JPH0447254A (ja) * 1990-06-15 1992-02-17 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 近赤外線を用いて脱脂乳、牛乳、クリーム及びチーズの成分含量を測定する方法及び装置
JPH0875642A (ja) * 1994-09-05 1996-03-22 Nissan Motor Co Ltd 赤外線ガス分析計
JPH08233735A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Iseki & Co Ltd 近赤外線による成分分析装置
JPH10160666A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Kubota Corp 分光分析装置
JPH10339698A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Itachibori Seisakusho Kk 赤外線式ガス検出装置
JP2002122538A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 National Food Research Institute 近赤外分光法を用いた液状試料の分析法および分析装置
JP2005292128A (ja) * 2004-03-12 2005-10-20 Aomori Prefecture 物体のカロリー測定方法及び物体のカロリー測定装置
JP2006238849A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Iseki & Co Ltd 果実の内成分情報の予測方法及び予測装置
JP2008151548A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Toyota Motor Corp エンジン排気ガスの分析装置、分析方法、及び、分析プログラム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2387756C (en) * 1999-10-21 2009-12-29 Foss Electric A/S Method and apparatus for determination of properties of food or feed
CA2559590C (en) * 2004-03-12 2014-06-10 Joy World Pacific Co., Ltd. Method of measuring calorie of object and device of measuring calorie of object
EP1959250A4 (en) * 2006-01-20 2011-10-12 Sumitomo Electric Industries ANALYZER, DEVICE AND METHOD FOR ASSESSING THE AUTHENTICITY AND UNDERGROUND SEARCH PROCESS
JP4664832B2 (ja) 2006-02-15 2011-04-06 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 高カロリー低蛋白質食及びその製造方法
JP2007255994A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Canon Inc 標的物質検出システム
US20080291456A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Ghislain Lucien P Sensor apparatus and method using optical interferometry
JP2009168747A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 食品検査方法及び食品検査装置
US8941062B2 (en) * 2010-11-16 2015-01-27 1087 Systems, Inc. System for identifying and sorting living cells
US8901513B2 (en) * 2011-03-08 2014-12-02 Horiba Instruments, Incorporated System and method for fluorescence and absorbance analysis
JP5845009B2 (ja) * 2011-07-07 2016-01-20 シャープ株式会社 光測定分析装置、貯蔵庫、電磁波発生装置および光測定分析方法。
CN202421065U (zh) * 2012-01-17 2012-09-05 南京理工大学 一种家庭用近红外食品品质检测装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63501593A (ja) * 1985-10-11 1988-06-16 アンドロス・インコ−ポレ−テッド ガス分析装置
JPH0447254A (ja) * 1990-06-15 1992-02-17 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 近赤外線を用いて脱脂乳、牛乳、クリーム及びチーズの成分含量を測定する方法及び装置
JPH0875642A (ja) * 1994-09-05 1996-03-22 Nissan Motor Co Ltd 赤外線ガス分析計
JPH08233735A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Iseki & Co Ltd 近赤外線による成分分析装置
JPH10160666A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Kubota Corp 分光分析装置
JPH10339698A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Itachibori Seisakusho Kk 赤外線式ガス検出装置
JP2002122538A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 National Food Research Institute 近赤外分光法を用いた液状試料の分析法および分析装置
JP2005292128A (ja) * 2004-03-12 2005-10-20 Aomori Prefecture 物体のカロリー測定方法及び物体のカロリー測定装置
JP2006238849A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Iseki & Co Ltd 果実の内成分情報の予測方法及び予測装置
JP2008151548A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Toyota Motor Corp エンジン排気ガスの分析装置、分析方法、及び、分析プログラム

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